Генът е елементарна и структурна единица на наследствеността. Концепцията за гена е предложена от Грегор Мендел, който провежда експерименти за кръстосване на грах и открива, че някои черти се предават дискретно на потомството. По-късно беше показано, че гените са локализирани в хромозомите. Съвременните изследвания разкриха молекулярната природа на гена - това е участък от ДНК молекула, който кодира протеин или РНК.
Генетичните карти са графични изображения на местоположението на гените върху хромозомите. Редът на гените и разстоянията между тях се определят чрез анализ на кръстосаната честота. Колкото по-отдалечени гени са разположени на една хромозома, толкова по-голяма е вероятността за кръстосване между тях. По този начин, знаейки честотите на рекомбинация, е възможно да се изгради приблизителна генетична карта.
Генетичният обмен е трансфер на генетичен материал между организми или клетки. Основните методи за обмен на гени:
-
Кръстосането е обмяна на участъци между хомоложни хромозоми по време на процеса на мейоза. Води до генна рекомбинация.
-
Конюгацията е прехвърлянето на генетичен материал от клетка донор към клетка реципиент в бактерии.
-
Трансдукцията е прехвърлянето на бактериални гени с помощта на вируси (бактериофаги).
-
Трансформацията е абсорбцията на гола ДНК от бактериална клетка от околната среда.
Обменът на генетичен материал играе важна роля в еволюцията, увеличавайки генетичното разнообразие на популациите.